1、南广铁路路基试验段AB组填料 填筑施工总结 (Construction Result with A & B Group Subgrade Fillers of Experiment Section of Nanning-Guangzhou Railway) 南广项目 于宝林,摘要:本文结合新建南广铁路NGZQ-3标段工艺性路基试验段填筑现场研究,通过对AB组填料的松铺厚度、压实机械以及碾压遍数等影响路基压实效果因素的综合分析,系统阐述了AB组填料在路基施工中的施工工艺、质量控制等关键问题,汇总了大量的试验工艺参数,交流了施工体会。 Abstract: This paper have combi
2、ned with the field study of subgrade experimental section reclamation for NGZQ-3 bid of Newbuilt Nanning-Guangzhou Railway, through the compound analysis of factors about A thickness of loose layer,1.引言,通过时速250km/h新建南广铁路NGZQ-3标段D1K6+930D1K7+050(120m)路基工程进行基床以下摊铺压实工艺试验,着重确定在现有机械条件下AB组填料施工含水率的控制范围、适宜的
3、松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织等,从而确定该类填料的松铺厚度。,2.工程概况,D1K6+930D1K7+050段路基工程位于南广铁路黎塘西至覃塘站境内,由中铁十七局集团南广铁路项目部承建。路基长度120m,时速按200预留250km/h目标值设计。该段主要以路堤通过,最大填高7.22m,段内地形平缓,广泛分布弱膨胀土,在土石界面上局部分布软土、松软土,下伏基岩层节理、裂隙较发育,溶蚀严重,岩溶发育等级为强烈,采用岩溶加固处理。主要工程数量:挖除类土换填不易风化硬块石2458.3m3,路堤本体填筑A、B组填料13694.2m3,基床底层填筑A、B组填料5337.8 m3,基床
4、表层填筑级配碎石1232.9m3。,3.地基处理 3.1岩溶注浆,采用分段前进式,先钻孔后注浆。按照三序进行,序孔为注浆孔兼先导孔;序孔为注浆孔;序孔为加密注浆孔。岩溶易塌陷区实行两序钻孔注浆,极易塌陷区实行三序钻孔注浆。注浆顺序应遵循“先外后内”、“跳孔注浆”、“由疏到密”的原则。施工中采用取芯钻探,做好钻探岩芯记录和描述。,3.2原地面处理,(1)路堤填筑前应清除基底表层植被,挖除树根,做好临时排水设施。 (2)原地面松软表土及腐植土应清除干净,翻挖回填压实质量应符合设计要求,基底应平整、密实。,3.3挖除换填,(1)软弱地基表层的挖除换填应根据土质情况,将设计范围内的淤泥、软弱土层和种植
5、土全部分段清除,整平底部,并按照设计要求换填粒径不大于15cm的不易风化硬块石,采用相应部位的压实标准和填筑工艺进行回填。 (2)当底部起伏较大,可设置台阶或缓坡,并按先深后浅的顺序进行换填施工。底部的开挖宽度不得小于路堤宽度加放坡宽度。 (3)当采用机械挖除需换填土时,应预留厚度3050cm的土层由人工清理。 (4)每层碾压平整后,应通知实验室进行相关试验检测并报监理验收。检测达不到要求不得进入下道工序施工。,4.AB组填料施工工艺 4.1施工准备及测量放样,(1)基底处理完成后,用全站仪每隔20m定出路基的中桩和两侧的边桩,并用带红布条木桩或60cm长的钢筋条以示标志。用水准仪抄出各点对应
6、的地面高程。 (2)AB组填料填筑压实厚度不应大于40cm,亦不应小于10cm。初定填料的松铺厚度为45cm(松铺系数1.29),用直尺沿钢筋条从地面向上量45cm(局部对原地面进行找平),用油漆画上标志线,且挂上细尼龙线。 (3)不同性质的填料不得混填。每一水平层的全宽应用同一种填料填筑,每种填料层累计总厚不宜小于50cm。,4.2画网格法卸料,根据车辆的运料数量和填料的松铺厚度以及结合现场实际,确定网格尺寸。每辆自卸汽车每车的方量为18m3,填料的松铺厚度为45cm,则网格尺寸定为:5m8m,并撒上白灰标示。 4.3摊铺平整 按现场画出的方格网,派专人指挥拉料车将料卸入网格内,以便控制摊铺
7、厚度和填料的均匀性。用挖掘机将网格内的堆料摊铺开,基本上保持填料摊铺均匀。如部分地段填料差得较多,采用挖掘机配合人工进行端料欠补。,4.4精平,用PY-190平地机沿着钢筋条上的挂线高度进行精平,人工辅助收边,并对局部欠料地方进行补料找平,保证填层面无显著的局部凹凸。精平过程中要不断检查施工标高,且每层填筑时均须形成向两侧4%的横向排水坡。为有效控制每层虚摊厚度,初平时应用水平检测仪控制每层的虚铺厚度。,4.5洒水碾压,AB组填料室内试验的最优含水率为3.1%,现场填料的含水量通过洒水或晾晒来调节。当含水率过高时,应采取挖机翻松填料、晾晒或其它措施;当含水率过低时,应洒水湿润,使之尽可能接近最
8、佳含水率(一般填料的含水率在最佳值的-3%+2%之间为宜),以便碾压密实。 碾压采用BOMAG-25T重型振动压路机碾压,碾压行走速度不超过4km/h。压实顺序:先两侧后中间,先静压后弱振、再强振的操作程序进行碾压。碾压组合方式:静压1遍+弱振1遍+强振1遍+弱振1遍+静压1遍。 搭接处理:各区段交接处,互相重叠压实,纵向搭接长度不应小于2m,沿线路纵向行与行之间压实重叠应不小于0.4m。上、下两层填筑接头应错开不小于3.0m。,4.6试验检测,压实后检测项目有:孔隙率n、地基系数K30两个压实指标。基床以下:n31%;K30130MPa/m。 检测频率:n沿线路纵向每100m每压实层抽样检验
9、6点,其中左、右距路肩边线1m处各2点,路基中部2点;K30沿每100m每填高约90cm抽样检验地基系数K304点,其中距路基边线2m处左、右各1点,路基中部2点。K30检测时,场地测试面应整平,使荷载板与地面良好接触。,4.7沉降观测,施工中按要求埋设沉降、位移观测设备并进行沉降、位移观测,观测结果纳入竣工文件。 (1)沉降观测要求按国家一、二等水准测量规范一等水准测量的技术要求施测。 (2)边桩及沉降板在施工期间一般每填筑一层,应进行一次观测,如果两次填筑间隔较长时,每3天至少观测一次,路堤经过分层填筑达到设计高程后,在前三月内,每7天观测一次;三个月后15天观测一次;半年后1个月观测一次
10、直至铺轨。,(3)观测控制标准:路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于1.0cm,坡脚水平位移速率每昼夜不大于0.5cm。如果超出此限应立即停止填筑,待观测值恢复到限界值以下再进行填筑,填筑速率应以水平位移控制为主。 (4)用于观测位移及沉降的观测设备,期间必须采取有效措施加以保护,设置明显的警示标识或围挡,如插设彩旗、钢筋笼保护套等。路基中心沉降观测板测管管口在不施测时,应封住管口避免杂物落入两管间隙,影响观测。,5.工艺试验参数的选定 5.1施工工艺流程(见图5-1AB组填料施工工艺流程),图5-1 AB组填料施工工艺流程,5.2松铺系数和松铺厚度,经现场填筑试验,松铺系数确定为1.33,松铺
11、厚度确定为48cm。详见表5-1路堤分层填筑碾压前后高程统计表。,表5-1 路堤分层填筑碾压前后高程统计表,表5-1 路堤分层填筑碾压前后高程统计表,5.3含水量,填料碾压前现场取样测出的含水量平均值为4.7%,碾压密实后取样测出的含水量在3.3%4.3%之间。施工时按稍大于最佳含水量(3.1%)进行控制,因为填料在施工过程中部分水份会散失掉。 5.4试验检测 见表5-2 每层填筑试验检测情况统计表。,表5-2 每层填筑试验检测情况统计表,5.5碾压遍数,通过5.4条的试验检测可得出结论:路基每层在碾压4遍后均可达到设计压实标准。因此,碾压遍数可参照静压1遍、弱振1遍、强振1遍、弱振1遍、最后
12、静压收光1遍一共5遍的程序进行施工控制。 5.6配套机械 本段路基试验段填筑长度120m。配备卡特330挖掘机2台,柳工50装载机1台, BOMAG-25T重型振动压路机2台,PY-190平地机1台,红岩自卸车6台,东风153洒水车1台。,5.7填筑速率,路基填筑应严格控制填筑速率,控制标准为:路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于1.0cm,坡脚水平位移速率每昼夜不大于0.5cm。若有异常,应停止填筑或暂缓填筑。正常情况下,为了保证路基施工质量,路基填筑速度宜控制为一层/天。本段路基选取某中心沉降板观测结果如表5-3 D1Kx+xxx-B测点沉降板观测记录所示。,表5-3 D1Kx+xxx-B测
13、点沉降板观测记录,6.施工中关键要素控制及其注意事项,(1)对于山体爆破后生产加工的碎石类填料,控制填料的含水量是非常关键的。含水量低了,填料无法压实。填料的含水量以稍高于最优含水率为宜,原因是填料摊铺时,有部分含水量会散失蒸发。填料的含水率控制在最佳值的-3%+2%之间为宜。 (2)机械进行摊铺平整填料时,一定要注意填料的粗细均匀,不要造成粗细骨料离析现象,否则填料的板结和密实性较差。 (3)采用机械碾压时,一定要按先两侧后中间,先慢后快,先静后振的程序进行;同时注意纵横向碾压搭接宽度和长度一定要满足规范要求。 (4)填料的摊铺厚度一定要按确定的松铺系数进行控制,不易过厚或过薄。 (5)填料
14、填筑、摊铺、碾压时,一定要注意对沉降观测装置的保护。,(6)路基的横向排水坡要满足设计要求(向两侧4%横坡),基底、坡脚、填层面不得有积水;路基两侧的临时排水沟要保持通畅,严禁积水浸泡路基。 (7)路基填筑时,两侧各超填50cm宽,保证路基两侧机械碾压密实到位。 (8)路基碾压成形后,严禁大型机械车辆在上面通行。 (9)所有施工中产生的挖基土石、废碴等应运至附近指定弃碴场集中堆放,避免污染环境和危及铁路主体工程安全。 (10)各种机械、车辆施工中要求做好安全、文明工作,交叉路口设专人负责指挥,避免出现各种交通安全事故,并做到文明施工。,7.结束语,客运专线路基在普速铁路路基的要求上对路基的强度和平顺度提高了控制标准,且路基填筑必须对所用AB组填料进行试验及评估,也从制度上对路基填筑提出了更高的要求。进行AB组填料试验,一方面可以检验填料的质量,更重要的可以通过试验,找出最佳工艺参数,在以后的路基施工中进行推广,确保路基的强度及沉降符合要求,并且经济可行。 笔者通过结合现场实际分析AB组填料在客运专线路基试验段施工中的各项工艺参数,为今后南广铁路路基的大面积施工及广泛应用于客运专线路基中的AB组填料提供了一些参考及交流经验与体会,不妥之处欢迎批评指正。,完毕 谢谢大家!,